ANALIZA FOTOGRAFIJ HEMISFERE

Serije fotografij, tako za ploskev Zastor kot za ploskev Velika vrzel, smo obdelali z različnimi programskimi orodji in sicer po petih različnih postopkih. Izbrane programe in postopke navajamo v nadaljevanju.

3.3.1 Winscanopy 2004b pro

V programu WinScanopy 2004b pro smo obdelovali slike na osnovi klasifikacije slikovnih elementov (pixel classification). Za potrebe take klasifikacije je potrebno za izbrane posnetke z istimi barvnimi odtenki pripraviti posebno datoteko, v kateri je določeno kateri, slikovni element pripada nebu in katera vegetaciji. Posamezno serijo posnetkov smo vzeli kot skupino fotografij z istimi barvnimi odtenki. To smo lahko storili zaradi kratkega časovnega intervala snemanja posamezne serije, saj je časovna razlika od snemanja prve in zadnje fotografije le 25 minut. Za pripravo datoteke s podatki o klasifikaciji slikovnih elementov smo uporabili prvo, trinajsto in zadnjo fotografijo v posamezni seriji.

Preden smo začeli z analizo, smo pripravili tudi masko. Program namreč omogoča, da z masko dele fotografije zakrijemo oz. izločimo iz analize. V našem primeru smo z masko prekrili del iskalca severa. Uporabili smo parametrični tip maske, kot stil smo izbrali crescent in celotni krog hemisfere, s konstantnim radijem maske. Kot maksimalni zenitni kot pa smo za ploskev Zastor izbrali 84°, za ploskev Velika vrzel pa 77°. Ostale programske nastavitve, ki vplivajo na samo analizo fotografij, so bile sledeče:

1. Rastna sezona je bila definirana za 365 dni.

2. Standard overcast sky (SOC) je bil uporabljen za razporeditev difuzne svetlobe.

3. Položaj sonca je bil izračunan vsake 3 minute.

4. Vrednost 1370 W/m2 je bila izbrana kot solarna konstanta.

5. Vrednost 0,6 je bila uporabljena za prepustnost atmosfere.

6. Vrednost 0,51 je bila uporabljena kot faktor za pretvorbo Rad to PAR.

7. Vrednost 0,15 je bila uporabljena kot delež difuznega sevanja v direktnem sevanju.

8. Kot velikost sonca smo izbrali možnost real size.

Parametra, ki smo jih ocenjevali iz fotografij hemisfere, sta bila delež direktnega sončnega sevanja (Direct Site Factor-DSF) in delež indirektnega (difuznega) sončnega sevanja (Indirect Site Factor-ISF).

Postopek obdelave in analize fotografij s programom Winscanopy 2004b pro bomo v nadaljevanju imenovali kar postopek WinS.

3.3.2 SideLook 1.1-celotna slika

V programu SideLook 1.1 smo uporabljali možnost avtomatske izbire nivoja sivin (threshold). Ko smo v program naložili posamezno fotografijo, smo za celo fotografijo naenkrat na listu Kopija (Copy) izbrali možnost Threshold. Po priporočilih avtorjev programa smo za analizo uporabljali modri kanal in v njem izvedli avtomatično izbiro nivoja sivin, ki poteka na osnovi robnih vrednosti (edge value) (Nobis 2005, Nobis in Hunziker 2005). Rezultat tega postopka je fotografija v binarnem formatu. To fotografijo smo shranili na spominsko enoto v formatu, ki ga ponuja SideLook 1.1 (*.bmp).

Iz vsake fotografije smo morali nato še v programu WinScanopy 2004b pro izvrednotiti parametra ISF in DSF. Ker sta primerna formata za obdelavo v programu WinScanopy 2004b pro le JPEG in TIFF, smo morali predhodno vse fotografije iz BMP formata pretvoriti v JPEG format. To smo storili v programu Adobe Photoshop® cs version 8.0. V programu Winscanopy 2004b pro seveda ni bilo potrebno pripraviti posebne datoteke s klasifikacijo slikovnih elementov, saj smo imeli tokrat opravka že z obdelanimi fotogafijami. Velikost mask in ostale nastavitve programa WinScanopy 2004b pro (točke 1.-8.) so ostale enake, kot smo jih navedli pri opisu postopka WinS.

Postopek obdelave fotografij s programom SideLook 1.1, kjer smo obdelovali celo sliko naenkrat in nadaljnje analize v programu WinScanopy 2004b pro bomo v nadaljevanju imenovali kar postopek SLcs.

3.3.3 SideLook 1.1-slika po delih

Program SideLook 1.1 poleg obdelave celotne fotografije omogoča tudi obdelavo forografije po delih. Izbrali smo si dele fotografije, ki izstopajo glede svetlosti slikovnih elementov od ostalih delov in za vsak tak del posebej izvedli avtomatično izbiro nivoja sivin. Slaba stran programa je, da je možno izbrani del označiti le z obliko pravokotnika in ne npr. kroga. Vsi ostali postopki so bili enaki kot smo jih opisali pri opisu postopka SLcs.

Postopek obdelave fotografij s programom SideLook 1.1, kjer smo obdelovali posamezne dele fotografije posebej in nadaljnje analize v programu WinScanopy 2004b pro bomo v nadaljevanju imenovali kar postopek SLpd.

3.3.4 RGBFisheye 2005. 3

Program RGBFisheye 2005. 3 je preprost za uporabo in omogoča avtomatsko izbiro nivoja sivin (Ishida, 2004). V programsko okno smo za y vpisali vrednost 1200px, za x 900px in za r (premer) vrednost 900px. To smo storili zato, da smo dobili v obdelavo celotno fotografijo hemisfere. V meniju File in avto save smo izbrali Binary (black and white) image. Ta funkcija omogoča, da se obdelana slika avtomatsko shrani v izvorno mapo z dodatkom (suffix) *-BW.bmp. Nato smo izbrali ukaz Open in označili vse fotografije in ukaz potrdili. Program je fotografije avtomatsko obdelal in jih shranil na spominsko enoto.

Pred nadaljnjo analizo v programu WinScanopy 2004b pro smo morali fotografijam popraviti še velikost in format. To smo storili s programom Adobe Photoshop® cs version 8.0. Sledila je analiza fotografij in izvrednotenje faktorjev ISF in DSF, za kar smo uporabili enake nastavitve v programu WinScanopy 2004b pro kot v postopku WinS.

Postopek obdelave fotografij s programom RGBFisheye 2005. 3 in nadaljnje analize v programu WinScanopy 2004b pro bomo v nadaljevanju imenovali kar postopek RGB.

3.3.5 Corel Photopaint 9.0

Na Oddelku za Gozdarstvo in obnovljive gozdne vire, na Katedri za gojenje gozdov, so pred nakupom opreme za hemisferično fotografijo podjetja Regent's Instruments, uporabljali program hemIMAGE. Po navodilih avtorja je potrebno pred analizo fotografije spremeniti v fotografije v binarnem formatu način in sicer z ročnim določevanjem mejnih vrednosti nivoja sivin (manual thresholding) (Brunner 2002). To je razlog, da smo se odločili in vse serije obdelali tudi s programom Corel Photo-paint 9.0 in sicer na sledeč način:

1. Vsako fotografijo smo najprej spremenili iz barvne (RGB-48bit) v grayscale (8bit).

To smo storili zaradi tega, ker so pri predhodnem delu na Katedri za gojenje gozdov uporabljali klasičen fotoaparat s črno-belim filmom.

2. Izbrali smo si dele fotografije, ki so izrazito izstopale s svetlimi slikovnimi elementi oziroma so vsebovale podobne sivine.

3. Izbrane dele smo vsakega posebej označili z Freehand mask tool.

4. Uporabili smo ukaz Transform in funkcijo Threshold, ter po določitvi primernega nivoja sivin izbrali možnost Bi-level in ukaz potrdili.

5. Na zgoraj opisani način smo obdelali vse, s svetlimi slikovnimi elementi izrazito izstopajoče dele hemisferične fotografije oziroma tiste s podobnimi sivinami.

Rezultat tega postopka so bile fotografije hemisfere v binarnem formatu.

Te fotografije smo analizirali še s programom WinScanopy 2004b pro in izvrednotili parametra ISF in DSF, za kar smo uporabili enake nastavitve kot pri postopku WinS.

Postopek obdelave fotografij s programom Corel Photo-paint 9.0 in nadaljnje analize v programu WinScanopy 2004b pro, bomo v nadaljevanju imenovali kar postopek photo.